Production and evaluation of bioadsorbents obtained from castor bean cake for removal of copper ions in aqueous solution.

A poluição por metais vem se tornando um problema ambiental decorrente do aumento das atividades antrópicas. O uso de resíduos agroindustriais como material adsorvente é bastante interessante devido sua abundância e baixo custo, tornando-se uma alternativa promissora às tecnologias existentes. Devido à torta de mamona ser um importante co-produto e a possibilidade de aumento na produção nacional, em virtude da demanda de biodiesel, torna-se necessário agregar-lhe maior valor com novos produtos. Este trabalho trata do estudo de caracterização, desenvolvimento e aplicação de adsorvente a base de torta de mamona no processo de remoção de íons cobre em soluções aquosas. Os tratamentos obtidos a partir da torta com granulometria 0,5 mm foram caracterizados quanto a área superficial, grupos funcionais, composição elementar e diâmetro de partícula. Para os estudos da cinética de bioabsorção do íon Cu2+ foram utilizados a amostra in natura (IN) e o tratamento TM-500-90, conduzidos em câmara com agitação orbital. Os modelos empíricos de cinética utilizados foram os de pseudo-primeira e de pseudo-segunda ordens. A torta de mamona obtida em prensa labmade apresentou 15,10 % de óleo e 41,06 % de proteína. A área do tratamento TM-500-90 em relação a IN foi 74 vezes maior. Na análise de infravermelho observou-se o desaparecimento de absorções e permanência de intensidades na região de 2450 a 2270 cm-1 para IN e demais tratamentos. Na análise elementar houve aumento de C nas temperaturas abaixo de 5000C, porém alta redução de massa nesta temperatura de 30 a 90 minutos de calcinação. O teor de N aumentou em todos os tratamentos com a temperatura e tempo. Os teores de H e S não foram sistemáticos para evidenciar comportamento padrão. Entretanto, H e S foram reduzidos quanto ao tratamento térmico. O diâmetro médio das partículas para IN foi de 544,60 μm e para TM-500-90 de 226,70 μm. O estudo de cinética para IN e TM-500-90 evidenciou que o equilíbrio é atingido em 15 minutos e se adéqua ao modelo de pseudo-segunda ordem. As capacidades de adsorção para o tempo máximo de 240 minutos foram 2,24 mg/ g para o tratamento IN e 2,47 mg/ g para TM- 500-90. A remoção de íons Cu2+ neste tempo foi 89,9% para IN e de 98,9 % para TM-500-90.The metal pollution has become an environmental problem due to the increase of human activities. The use of agro-industrial wastes as adsorbent material is quite interesting because of its abundance and low cost, making it a promising alternative to existing technologies. Because of the castor bean is an important co-product and the potential increase in domestic production because of the demand for biodiesel, it is necessary to add it greatest value with new products. This work deals with the study of characterization, development and application of adsorbent basis of castor bien pie in the process of removal of copper ions in aqueous solutions. Treatments obtained from the pie with a diameter 0,5 mm were characterized for surface area, functional groups, elemental composition and particle diameter. For studies of the kinetics of biosorption of Cu2+ ion were used to sample fresh (IN) and treatment TM-500-90, conducted in camera with orbital agitation. The empirical kinetic models used were the pseudo-first and pseudo-second order. The castor bean obtained in press labmade showed 15,10% of oil and 41,06% protein. The area of treatment TM-500-90 for IN was 74 times greater. In infrared analysis showed the disappearance of absorption and retention of intensities in the region from 2450 to 2270 cm-1 for IN and other treatments. In elemental analysis was C increase in temperatures below 500ºC, but high mass reduction in temperature of 30 to 90 minutes of roasting. The N content increased in all treatments with the temperature and time. The levels of H and S were not to show systematic behavior pattern. However, H and S were reduced as the heat treatment. The average diameter of particles for IN was 544,60 μm and TM-500-90 of 226,70 micrometers. The kinetics study for IN and TM-500-90 showed that the equilibrium is reached in 15 minutes and is suitable for the type of pseudo-second order. The adsorption capacities for the maximum time of 240 minutes were 2,24 mg / g for the treatment IN and 2,47 mg / g for TM-500-90. The removal of Cu2+ ions at this time was 89,9% for IN and 98.9 for TM 500-90